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曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！第十一章第十一章 亲水性纤维亲水性纤维(xiānwéi)及纺及纺织品织品第一节第一节 概概 述述 与天然纤维相比，大多数合成纤维是疏水与天然纤维相比，大多数合成纤维是疏水性的，吸湿性和透气性差，易产生静电，易沾性的，吸湿性和透气性差，易产生静电，易沾污和易燃等，制成的衣料污和易燃等，制成的衣料(尤其是内衣尤其是内衣)在服用在服用过程中不如天然纤维舒适过程中不如天然纤维舒适 天然纤维棉、麻、丝、毛均属于亲水性纤天然纤维棉、麻、丝、毛均属于亲水性纤维，而合成纤维涤纶维，而合成纤维涤纶(dílún)、腈纶、丙纶均为、腈纶、丙纶均为疏水性纤维；为了改进合成纤维服用材料的舒疏水性纤维；为了改进合成纤维服用材料的舒适性和卫生性，人们将涤纶适性和卫生性，人们将涤纶(dílún)、腈纶、锦、腈纶、锦纶纶(聚酰胺聚酰胺)、丙纶等合成纤维通过化学或物理、丙纶等合成纤维通过化学或物理改性制成亲水性纤维改性制成亲水性纤维第一页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 为改进合成纤维亲水性，最早采用的方法是为改进合成纤维亲水性，最早采用的方法是与天然纤维混纺．与天然纤维混纺． 1967年德国拜耳公司开发出一种在水中年德国拜耳公司开发出一种在水中不溶胀的亲水性聚丙烯腈纤维。

该纤维具有皮不溶胀的亲水性聚丙烯腈纤维该纤维具有皮芯双重结构，芯部沿纤维轴向有许多微孔，皮芯双重结构，芯部沿纤维轴向有许多微孔，皮层也有导孔与芯部贯通这种多孔结构使纤维层也有导孔与芯部贯通这种多孔结构使纤维的润湿和吸水性接近棉纤维，而去湿速度是棉的润湿和吸水性接近棉纤维，而去湿速度是棉纤维的纤维的2—3倍，相对密度倍，相对密度(mìdù)也较普通聚丙也较普通聚丙烯腈纤维小烯腈纤维小30％左右 与此同时，日本的三菱人造丝、旭化成、与此同时，日本的三菱人造丝、旭化成、爱克斯伦以及意大利蒙特公司也相继开发和试爱克斯伦以及意大利蒙特公司也相继开发和试制出亲水性聚丙烯腈纤维此外，日本的帝人、制出亲水性聚丙烯腈纤维此外，日本的帝人、东丽、尤尼吉卡及东洋纺等公司先后研制出亲东丽、尤尼吉卡及东洋纺等公司先后研制出亲水性聚酯和聚酰胺纤维水性聚酯和聚酰胺纤维第二页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！第二节第二节 纤维的亲水性纤维的亲水性 就纺织纤维而言，亲水性一般是指纤维吸就纺织纤维而言，亲水性一般是指纤维吸收水分并将水分向邻近纤维输送的能力。

一般收水分并将水分向邻近纤维输送的能力一般习惯上将纤维的亲水性按机理分成吸湿性和吸习惯上将纤维的亲水性按机理分成吸湿性和吸水性两种形式水性两种形式 气态水分受到纤维表面和内部的化学及物气态水分受到纤维表面和内部的化学及物理作用理作用(zuòyòng)而被吸收，这种性质称为纤维而被吸收，这种性质称为纤维的吸湿性吸湿性主要取决于纤维的化学结构，的吸湿性吸湿性主要取决于纤维的化学结构，与物理结构的关系较小与物理结构的关系较小 纤维的吸湿性的强弱常用吸湿率表示它纤维的吸湿性的强弱常用吸湿率表示它指单位质量的绝干纤维在一定温湿条件指单位质量的绝干纤维在一定温湿条件(如如20℃℃，相对湿度，相对湿度65％％)下所能吸收的水分量下所能吸收的水分量第三页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 吸湿性对纤维的力学性质、电学性质及热性质等都有影响一般吸湿性对纤维的力学性质、电学性质及热性质等都有影响一般来说，纤维的模量、强度、弹性回复等均因纤维吸湿而降低纤维的来说，纤维的模量、强度、弹性回复等均因纤维吸湿而降低。

纤维的吸湿性好，不易产生静电，有利于纺织染整加工，穿着舒适性好纤吸湿性好，不易产生静电，有利于纺织染整加工，穿着舒适性好纤维吸收水分后，其耐热性有所减弱，特别是在水中，纤维高分子的玻维吸收水分后，其耐热性有所减弱，特别是在水中，纤维高分子的玻璃化温度有明显的降低，容易发生变形或导致纤维制品的尺寸不稳定璃化温度有明显的降低，容易发生变形或导致纤维制品的尺寸不稳定 液态水分在纤维表面扩散，被纤维中的空隙、毛细管和纤维之间液态水分在纤维表面扩散，被纤维中的空隙、毛细管和纤维之间的空隙所吸收，这种性质称为纤维的吸水性吸水性的强弱既与纤维的空隙所吸收，这种性质称为纤维的吸水性吸水性的强弱既与纤维化学结构化学结构(jiégòu)有关，也与物理结构有关，也与物理结构(jiégòu)相联系对于疏水性相联系对于疏水性纤维，后者起主要作用，即纤维中的空隙或毛细孔是决定其吸水性大纤维，后者起主要作用，即纤维中的空隙或毛细孔是决定其吸水性大小的主要因素小的主要因素第四页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！一、影响纤维亲水性的主要因素一、影响纤维亲水性的主要因素 纤维的亲水性取决于其化学结构和物理结构。

纤维大分子纤维的亲水性取决于其化学结构和物理结构纤维大分子中的极性基团，常见的有羧基中的极性基团，常见的有羧基(-C00H)、酰氨基、酰氨基(-CONH-)、、羟基羟基(-OH)、氨基、氨基(一一NH2)等，都是亲水性基团，对水分子有等，都是亲水性基团，对水分子有相当的亲和力，主要是通过氢键相当的亲和力，主要是通过氢键(qīnɡ jiàn)和水分子的缔合作和水分子的缔合作用，使水分子失去热运动的能力，留存在纤维中因此，纤维用，使水分子失去热运动的能力，留存在纤维中因此，纤维高分子结构中亲水性基团的数目越多，基团的极性越强，纤维高分子结构中亲水性基团的数目越多，基团的极性越强，纤维的亲水性越好部分极性基团的亲水性大小按以下顺序排列：的亲水性越好部分极性基团的亲水性大小按以下顺序排列：第五页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！表表11-1列出了几种天然纤维列出了几种天然纤维(tiān rán xiān wéi)和合成纤维的吸湿率和保水率和合成纤维的吸湿率和保水率 物理结构也是决定纤维亲水性的重要因素一般认为，在纤维高分物理结构也是决定纤维亲水性的重要因素。

一般认为，在纤维高分子的结晶区和高序区，活性基团之间形成子的结晶区和高序区，活性基团之间形成(xíngchéng)交联如纤维素中交联如纤维素中的羟基间形成的羟基间形成(xíngchéng)氢键，聚酰胺中的酰胺基团之间形成氢键，聚酰胺中的酰胺基团之间形成(xíngchéng)氢键氢键第六页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 所以水分子不容易渗入结晶区，呈现硫水性而在非晶区或低所以水分子不容易渗入结晶区，呈现硫水性而在非晶区或低序区以及形态结构粗糙、微孔或空隙很多的区域，水分子易于序区以及形态结构粗糙、微孔或空隙很多的区域，水分子易于扩散和停留，表现为亲水性扩散和停留，表现为亲水性二、纤维吸收水分后性能的变化二、纤维吸收水分后性能的变化（一）吸着热和润湿热（一）吸着热和润湿热吸着热：表示一无限质量的纤维材料在给定回潮率下吸收吸着热：表示一无限质量的纤维材料在给定回潮率下吸收1g水时水时所放出所放出(fànɡ chū)的热量润湿热：是表示干燥的、质量为润湿热：是表示干燥的、质量为1g的纤维材料在给定的回潮率下的纤维材料在给定的回潮率下完全浸湿时放出完全浸湿时放出(fànɡ chū)的热量。

的热量第七页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 具有高度吸湿能力的纤维润湿热最大，非吸湿性疏水纤维润湿热非具有高度吸湿能力的纤维润湿热最大，非吸湿性疏水纤维润湿热非常小纤维的线密度也会影响润湿热的大小，单纤维越细，润湿热越常小纤维的线密度也会影响润湿热的大小，单纤维越细，润湿热越大二二)纤维的膨胀纤维的膨胀 具有亲水基团的纤维在吸湿吸水后．体积发生变化，横向和纵向发具有亲水基团的纤维在吸湿吸水后．体积发生变化，横向和纵向发生膨胀，随之引起纱线和织物的大小、形状、挺直度、透气性和密度生膨胀，随之引起纱线和织物的大小、形状、挺直度、透气性和密度的变化三三)纤维力学性能的变化纤维力学性能的变化 纤维吸收水分会使纤维机械纤维吸收水分会使纤维机械(jīxiè)性质发生变化几种常用纤维在性质发生变化几种常用纤维在润湿状态下的强伸度变化列于表润湿状态下的强伸度变化列于表11-2第八页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 由表可见，除涤纶以外，所有这些纤维随着回潮率增加，水由表可见，除涤纶以外，所有这些纤维随着回潮率增加，水分进入纤维内部改变了分子间作用力，从面使强度下降，断裂伸分进入纤维内部改变了分子间作用力，从面使强度下降，断裂伸长增加。

所以随着回潮率增加，纤维的塑性形变增加，容易长增加所以随着回潮率增加，纤维的塑性形变增加，容易(róngyì)变形，柔软，纤维表面摩擦系数也随着回潮率增加而增变形，柔软，纤维表面摩擦系数也随着回潮率增加而增大第九页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！(四四)纤维的电学性能纤维的电学性能 亲水性纤维回潮率的变化，会影响纤维的电学性质，纤维回亲水性纤维回潮率的变化，会影响纤维的电学性质，纤维回潮率较大可使纤维电阻和介电系数明显下降例如羊毛在相对潮率较大可使纤维电阻和介电系数明显下降例如羊毛在相对湿度湿度10％时体积比电阻为％时体积比电阻为1013Ω·cm，而在相对湿度，而在相对湿度90％时体％时体积比电阻下降为积比电阻下降为107Ω·cm以下以下(yǐxià)三、纤维亲水性与服用舒适性的关系三、纤维亲水性与服用舒适性的关系 从生理角度考虑，纤维制成的衣料在使用时能调节体温和保从生理角度考虑，纤维制成的衣料在使用时能调节体温和保护机体从皮肤表面蒸发的气态水分，首先被纤维材料所吸湿，护机体从皮肤表面蒸发的气态水分，首先被纤维材料所吸湿，然后由材料表面放湿。

同时，纤维内部的空洞然后由材料表面放湿同时，纤维内部的空洞(微孔、毛细孔和微孔、毛细孔和表面缺陷等表面缺陷等)以及纤维之间的空隙所产生的毛细管以及纤维之间的空隙所产生的毛细管第十页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 效应效应(xiàoyìng)，也使水分在材料中吸附、扩散和放湿两种作，也使水分在材料中吸附、扩散和放湿两种作用的结果导致水分发生迁移前一种作用主要与纤维大分子的化用的结果导致水分发生迁移前一种作用主要与纤维大分子的化学结构有关，后一种作用则与纤维的物理结构相关学结构有关，后一种作用则与纤维的物理结构相关第十一页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！第三节第三节 合成纤维亲水化方法合成纤维亲水化方法一、概述一、概述 要使合成纤维亲水，总的方向就是要使合要使合成纤维亲水，总的方向就是要使合成纤维在保持原有基本特性的基础上，具有类成纤维在保持原有基本特性的基础上，具有类似天然纤维的亲水性能要赋予合成纤维亲水似天然纤维的亲水性能要赋予合成纤维亲水性能，就必须使合成纤维具有类似天然纤维的性能，就必须使合成纤维具有类似天然纤维的亲水基团和亲水结构。

亲水基团和亲水结构 要在纤维中引进各种亲水基团，通过它们要在纤维中引进各种亲水基团，通过它们建立氢键与水分子缔合，使水分子失去热运动建立氢键与水分子缔合，使水分子失去热运动的能力，暂时的能力，暂时(zànshí)留存在纤维上常见的留存在纤维上常见的亲水基团有羧基亲水基团有羧基(-C00H)、酰氨基、酰氨基(-CONH-)、、羟基羟基(-OH)、氨基、氨基(一一NH2) 等 第十二页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 目前合成纤维亲水化的方法大致目前合成纤维亲水化的方法大致(dàzhì)可分为化学方法和物理方可分为化学方法和物理方法两大类化学方法包括：与亲水性单体共聚、亲水性单体接枝改性、法两大类化学方法包括：与亲水性单体共聚、亲水性单体接枝改性、纤维表面的亲水化处理、与亲水性组分共混及含亲水性组分的复合纤纤维表面的亲水化处理、与亲水性组分共混及含亲水性组分的复合纤维；物理方法则主要有使纤维具有多孔结构、表面粗糙化及横截面异维；物理方法则主要有使纤维具有多孔结构、表面粗糙化及横截面异形化等二、化学改性二、化学改性 通过化学改性方法使纤维获得亲水性的主要途径有下列三种。

通过化学改性方法使纤维获得亲水性的主要途径有下列三种 (一一)大分子结构的亲水化大分子结构的亲水化 天然纤维之所以有良好的亲水性，其主要原因在于纤维大分子中含天然纤维之所以有良好的亲水性，其主要原因在于纤维大分子中含有大量的亲水性基团，所以通过均聚或共聚在纤维大分子主链上引入有大量的亲水性基团，所以通过均聚或共聚在纤维大分子主链上引入亲水性基团，是改进疏水性合成纤维亲水性的有效方法之一亲水性基团，是改进疏水性合成纤维亲水性的有效方法之一第十三页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！聚酰胺纤维：聚酰胺纤维： 主要原因之一是酰氨基在整个主要原因之一是酰氨基在整个(zhěnggè)大分子的比例太少若设大分子的比例太少若设法增加酰氨基的比例，减少非极性的亚甲基法增加酰氨基的比例，减少非极性的亚甲基(-CH2)的比例，则纤维的比例，则纤维的吸湿性就明显增加的吸湿性就明显增加第十四页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 聚酯纤维是一种结晶性纤维，大分子主链上不含亲水性基团，聚酯纤维是一种结晶性纤维，大分子主链上不含亲水性基团，是疏水性的，吸湿性差，易产生静电。

采用共聚的方法在聚酯大分是疏水性的，吸湿性差，易产生静电采用共聚的方法在聚酯大分子主链上引进亲水性基团，改进纤维亲水性子主链上引进亲水性基团，改进纤维亲水性二二)与亲水性物质控枝共聚与亲水性物质控枝共聚 接枝是指在有一种或几种单体生成的大分子主链上接上由另一接枝是指在有一种或几种单体生成的大分子主链上接上由另一种单体组成的支链的共聚反应在纤维改性中，接枝反应常常在纤种单体组成的支链的共聚反应在纤维改性中，接枝反应常常在纤维成型后进行维成型后进行 丙烯酸接枝、甲醛接枝丙烯酸接枝、甲醛接枝 低温等离子体低温等离子体(děnglízǐtǐ)处理处理第十五页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！(三三)纤维表面的亲水化纤维表面的亲水化 纤维或者织物表面亲水处理的关键是要有优良的亲水整理剂纤维或者织物表面亲水处理的关键是要有优良的亲水整理剂通常亲水整理剂与纤维大分子不形成化学键缔合用作亲水整理通常亲水整理剂与纤维大分子不形成化学键缔合用作亲水整理剂的化合物应具备下述性质；剂的化合物应具备下述性质； （（1）使处理后的纤维或织物具有）使处理后的纤维或织物具有(jùyǒu)良好的亲水性；良好的亲水性； （（2）不影响染色牢度；）不影响染色牢度； （（3）耐久性好；）耐久性好； （（4）处理方法简单。

处理方法简单 目前使用的亲水整理剂大致分为两类一类是丙烯酸系单体目前使用的亲水整理剂大致分为两类一类是丙烯酸系单体在整理过程中，他们往往与纤维表面的大分子通过引发游离基进在整理过程中，他们往往与纤维表面的大分子通过引发游离基进行接枝共聚行接枝共聚第十六页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 一类一类(yī lèi)是亲水整理剂商品亲水整理剂的结构一般由两是亲水整理剂商品亲水整理剂的结构一般由两个部分组成第一部分就是亲水性部分这种亲水性结构一般要个部分组成第一部分就是亲水性部分这种亲水性结构一般要求耐洗涤，有持久的亲水效果，要能够使水在织物表面迅速扩散，求耐洗涤，有持久的亲水效果，要能够使水在织物表面迅速扩散，而且化学性质稳定具体来说，它们往往是聚醚类化合物或离子而且化学性质稳定具体来说，它们往往是聚醚类化合物或离子型表面活性剂第二个组成部分是固着性部分固着性部分一般型表面活性剂第二个组成部分是固着性部分固着性部分一般要求能形成柔软的薄膜，或者其结构是与合成纤维的分子结构相要求能形成柔软的薄膜，或者其结构是与合成纤维的分子结构相类似的单元，类似的单元， 例如：用于聚酯纤维的亲水整理剂中的固着性部分往往是在例如：用于聚酯纤维的亲水整理剂中的固着性部分往往是在整理过程中，通过焙烘能和被整理的聚酰胺纤维形成低的共熔结整理过程中，通过焙烘能和被整理的聚酰胺纤维形成低的共熔结晶。

晶第十七页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 综上所述，纤维表面亲水处理法的优点是：综上所述，纤维表面亲水处理法的优点是：①①方法简便，成本方法简便，成本低廉②②能够在基本保持纤维原有特性的情况下，增加纤维的吸湿能够在基本保持纤维原有特性的情况下，增加纤维的吸湿性和吸水性性和吸水性三、物理改性三、物理改性通过物理改性方法使纤维获得亲水性的主要途径主要有下列三种通过物理改性方法使纤维获得亲水性的主要途径主要有下列三种(一一)与亲水性物质共混与亲水性物质共混 共混是在纺丝之前，把亲水性物质混入高聚物熔体或高聚物浓共混是在纺丝之前，把亲水性物质混入高聚物熔体或高聚物浓溶液，然后按常规纺丝方法进行纺丝就可以得到亲水性纤维采用溶液，然后按常规纺丝方法进行纺丝就可以得到亲水性纤维采用聚丙烯酰胺和聚丙烯腈共混制得高吸湿性的腈纶；用聚乙二醇衍生聚丙烯酰胺和聚丙烯腈共混制得高吸湿性的腈纶；用聚乙二醇衍生物、聚亚烷基物、聚亚烷基(wán jī)二醇等亲水性高聚物与聚酯共混可以得到高二醇等亲水性高聚物与聚酯共混可以得到高吸湿的聚酯纤维。

吸湿的聚酯纤维第十八页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 复合纤维也属于共混纤维的范畴复合纤维就是将两种或两种以复合纤维也属于共混纤维的范畴复合纤维就是将两种或两种以上成纤高聚物熔体上成纤高聚物熔体(rónɡ tǐ)或浓溶液利用其组成、配比、黏度或品种或浓溶液利用其组成、配比、黏度或品种的不同，分别输人同一纺丝组件，由同一喷丝孔挤出成型．从而使一的不同，分别输人同一纺丝组件，由同一喷丝孔挤出成型．从而使一根纤维同时具有两种或两种以上的组分纺丝时，选择一种亲水性组根纤维同时具有两种或两种以上的组分纺丝时，选择一种亲水性组分和一种疏水性组分前者使纤维具有亲水性，后者赋予纤维其他性分和一种疏水性组分前者使纤维具有亲水性，后者赋予纤维其他性能由于两种组分的物理化学性质不同，复合纤维在吸湿、吸水后还能由于两种组分的物理化学性质不同，复合纤维在吸湿、吸水后还往往显示自然卷曲的性质，使纤维具有良好的疏松性往往显示自然卷曲的性质，使纤维具有良好的疏松性二二)纤维微孔化纤维微孔化 纤维的聚合物组成和吸水性有密切关系，而纤维的物理结构也是纤维的聚合物组成和吸水性有密切关系，而纤维的物理结构也是一个影响吸水性的重要因一个影响吸水性的重要因 素。

纤维微孔化的方法着眼于素纤维微孔化的方法着眼于第十九页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 改变纤维的形态结构，使合成纤维也像棉、羊毛等天然纤维那改变纤维的形态结构，使合成纤维也像棉、羊毛等天然纤维那样，具有许多内外贯通的微孔，利用毛细管现象吸水因此纤样，具有许多内外贯通的微孔，利用毛细管现象吸水因此纤维微孔化方法只能改善纤维的吸水性但是这类纤维具有密度维微孔化方法只能改善纤维的吸水性但是这类纤维具有密度小、干燥快、保暖性好、耐污垢性能小、干燥快、保暖性好、耐污垢性能(xìngnéng)好等优点好等优点三三)纤维表面粗糙化纤维表面粗糙化 一般来说，水分子不能在纤维的晶区扩散，水分子仅能通一般来说，水分子不能在纤维的晶区扩散，水分子仅能通过非晶区，因此非晶区域越多，其结构就越粗糙，水分子就容过非晶区，因此非晶区域越多，其结构就越粗糙，水分子就容易吸附、扩散、适水、透湿、放湿、放水等通过改变纤维截易吸附、扩散、适水、透湿、放湿、放水等通过改变纤维截面形状，使之异型化和粗糙化、超细化，可以达到提高吸水性面形状，使之异型化和粗糙化、超细化，可以达到提高吸水性的效果。

的效果第二十页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 第四节第四节 亲水性纤维的生产亲水性纤维的生产一、亲水性涤纶一、亲水性涤纶 改善涤纶亲水性的方法大致可分为两类：改善涤纶亲水性的方法大致可分为两类：一种是通过共聚一种是通过共聚(包括接枝和嵌段共聚包括接枝和嵌段共聚)、共、共混、表面涂层混、表面涂层(tú cénɡ)等引入亲水性基团；等引入亲水性基团；另一种是改变纤维截面形状、减少单丝特数另一种是改变纤维截面形状、减少单丝特数以及使纤维内部具有微孔型结构以及使纤维内部具有微孔型结构一一)多孔型吸水涤纶的制造多孔型吸水涤纶的制造制造多孔型涤纶的方法可分为三种，见表制造多孔型涤纶的方法可分为三种，见表11-4第二十一页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！溶出法制备溶出法制备(zhìbèi)多孔型亲水涤纶的生产工艺如下：多孔型亲水涤纶的生产工艺如下：第二十二页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！(二二)其他亲水性涤纶的超备其他亲水性涤纶的超备 接枝改性涤纶：接枝共聚物常兼有骨架聚合物和构成支链型聚合物接枝改性涤纶：接枝共聚物常兼有骨架聚合物和构成支链型聚合物的特性。

利用这一特性，选择的特性利用这一特性，选择(xuǎnzé)具有亲水性能的单体或聚合物具有亲水性能的单体或聚合物作为支链在涤纶大分子上接枝，就可以赋予涤纶亲水性能作为支链在涤纶大分子上接枝，就可以赋予涤纶亲水性能 表面处理的亲水涤纶：用含有亲水基团的表面处理剂处理纤维或织表面处理的亲水涤纶：用含有亲水基团的表面处理剂处理纤维或织物，也可改善它们的亲水性，这些表面处理剂大致分为四类物，也可改善它们的亲水性，这些表面处理剂大致分为四类 第一类：非离子型乙氧基化的有机物、含有乙氧基的芳香族羧酸、聚第一类：非离子型乙氧基化的有机物、含有乙氧基的芳香族羧酸、聚酰胺类衍生物、具有不同链长的聚乙二醇酰胺类衍生物、具有不同链长的聚乙二醇-醚类衍生物醚类衍生物 第二十三页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 第二类：阴离子型化合物、苯磺酸衍生物第二类：阴离子型化合物、苯磺酸衍生物 第三类：阳离子型化合物、含有二羟基二甲基胺的脂肪酸类衍生第三类：阳离子型化合物、含有二羟基二甲基胺的脂肪酸类衍生物 第四类：丙烯酸类聚合物、丙烯酸与甲基丙烯酸的分散体系、丙第四类：丙烯酸类聚合物、丙烯酸与甲基丙烯酸的分散体系、丙烯酸与甲基丙烯酸酯混合体系。

烯酸与甲基丙烯酸酯混合体系通常采用下面三种方法通常采用下面三种方法(fāngfǎ)对纤维或织物进行表面处理：对纤维或织物进行表面处理：1、使表面处理剂在纤维表面形成耐久性皮膜、使表面处理剂在纤维表面形成耐久性皮膜 表面处理剂一般是由两种物质组成的一个体系，其中一种物表面处理剂一般是由两种物质组成的一个体系，其中一种物质是含有亲水基团的水溶性聚合物，另一种是联结水溶性聚合物质是含有亲水基团的水溶性聚合物，另一种是联结水溶性聚合物与纤维的交联剂如水溶性高分子化合物与三聚氰胺衍生物的组与纤维的交联剂如水溶性高分子化合物与三聚氰胺衍生物的组合所构成的表面处理剂可以赋予纤维持久的亲水性合所构成的表面处理剂可以赋予纤维持久的亲水性第二十四页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！2、通过热处理使表面处理剂与纤维、通过热处理使表面处理剂与纤维(xiānwéi)共结晶共结晶 含有亲水性基团的化合物与聚酯纤维含有亲水性基团的化合物与聚酯纤维(xiānwéi)的共结晶是的共结晶是提供纤维提供纤维(xiānwéi)持久亲水性的有效方法。

应用较多的是合持久亲水性的有效方法应用较多的是合有聚乙二醇有聚乙二醇-醚基团的共聚物与聚酯纤维醚基团的共聚物与聚酯纤维(xiānwéi)的共结晶的共结晶首先将含有聚乙二酵首先将含有聚乙二酵-醚基团的共聚物溶解在水溶性乙烯基化醚基团的共聚物溶解在水溶性乙烯基化合物中构成表面处理剂然后将纤维合物中构成表面处理剂然后将纤维(xiānwéi)浸渍在表面处浸渍在表面处理剂中或将表面处理剂喷雾在纤维理剂中或将表面处理剂喷雾在纤维(xiānwéi)表面上，使纤维表面上，使纤维(xiānwéi)和表面处理剂两者乳胶化再经过热处理后，含有和表面处理剂两者乳胶化再经过热处理后，含有聚乙二醇聚乙二醇-醚基团的共聚物就牢固地结合在纤维醚基团的共聚物就牢固地结合在纤维(xiānwéi)表面表面上3、通过在纤维、通过在纤维(xiānwéi)表面形成活性中心而发生化学反应表面形成活性中心而发生化学反应第二十五页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ (三三)异型截面亲水性涤纶的制造异型截面亲水性涤纶的制造 普通的涤纶截面为圆型，表面完整而光滑，没有吸收和保存水分普通的涤纶截面为圆型，表面完整而光滑，没有吸收和保存水分的能力。

通过在纺丝时改变喷丝孔的形状可纺制异形截面的纤维，的能力通过在纺丝时改变喷丝孔的形状可纺制异形截面的纤维，如中空纤维、三角形纤维、三叶形纤维、如中空纤维、三角形纤维、三叶形纤维、c形纤维和形纤维和L形截面的纤维形截面的纤维等使得纤维表面趋于不完整，不光滑，产生毛细现象而具有吸水等使得纤维表面趋于不完整，不光滑，产生毛细现象而具有吸水能力；或者增大能力；或者增大(zēnɡ dà)纤维的表面积，使纤维内的亲水基团纤维的表面积，使纤维内的亲水基团(在在纤维内含有亲水基团的情况下纤维内含有亲水基团的情况下)更多地与人体表面接触，提高吸湿性更多地与人体表面接触，提高吸湿性此外，异形截面纤维由于纤维间的接触面积小，纱线或长丝间的空此外，异形截面纤维由于纤维间的接触面积小，纱线或长丝间的空隙率高因此，由其制成的织物其透气性可提高隙率高因此，由其制成的织物其透气性可提高20％左右第二十六页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！二、亲水性腈纶二、亲水性腈纶成孔的方法基本上有三大类：成孔的方法基本上有三大类：1．孔洞固定法．孔洞固定法 将经过拉伸、水洗的初级溶胀纤维先进行汽蒸热处理，然后再将经过拉伸、水洗的初级溶胀纤维先进行汽蒸热处理，然后再经过干燥工序。

在微孔经过干燥工序在微孔(wēi kǒnɡ)中的水分虽然蒸发，但微孔中的水分虽然蒸发，但微孔(wēi kǒnɡ)却保留下来在干燥过程中没有发生致密化现象却保留下来在干燥过程中没有发生致密化现象2．孔洞稳定剂添加法．孔洞稳定剂添加法 在腈纶原液中加入一种物质，待纺丝成型后，再设法从纤维中在腈纶原液中加入一种物质，待纺丝成型后，再设法从纤维中去除这种物质，使纤维中出现无数微孔去除这种物质，使纤维中出现无数微孔(wēi kǒnɡ)这种能使纤这种能使纤维中产生微孔维中产生微孔(wēi kǒnɡ)的物质称之为孔洞稳定剂这种方法的的物质称之为孔洞稳定剂这种方法的关键是寻找合适关键是寻找合适 的孔洞稳定剂的孔洞稳定剂第二十七页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 3．高聚物共混法．高聚物共混法 在腈纶原液中混入少量的另一种高分子物，通过纺丝成型就可以形成微孔纤维在腈纶原液中混入少量的另一种高分子物，通过纺丝成型就可以形成微孔纤维(xiānwéi)这种微孔纤维这种微孔纤维(xiānwéi)是一种共混合金纤维是一种共混合金纤维(xiānwéi)，利用二种高聚物的相分离，在相界面上形成许多孔隙。

利用二种高聚物的相分离，在相界面上形成许多孔隙三、亲水性锦纶三、亲水性锦纶 (一一)大分子主链化学结构的改性大分子主链化学结构的改性 聚酰胺纤维聚酰胺纤维(xiānwéi)的亲水性随着大分子中极性酰氨基团的亲水性随着大分子中极性酰氨基团-CONH-与非极性的亚甲基与非极性的亚甲基-CH2-比例而变化比例而变化在强碱性物质存在下，进行阴离于活化聚合成聚丁内酰胺，在强碱性物质存在下，进行阴离于活化聚合成聚丁内酰胺，第二十八页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ (二二)共聚法共聚法 在聚酰胺纤维大分子中引入亲水基团在聚酰胺纤维大分子中引入亲水基团-COOH，，-NH2，，-CN，，-OH等，是提高聚酰胺纤维吸湿性最为有等，是提高聚酰胺纤维吸湿性最为有效的方法把含有极性基团的短链接枝在大分子链上的方法称为接枝共聚法；把含有极性基团的单体共聚效的方法把含有极性基团的短链接枝在大分子链上的方法称为接枝共聚法；把含有极性基团的单体共聚入大分子主链则称为嵌段共聚法入大分子主链则称为嵌段共聚法 1、接核共聚法、接核共聚法 杜邦公司用辐射引发聚合，将亲水性组分在锦纶杜邦公司用辐射引发聚合，将亲水性组分在锦纶66长丝上接枝共聚获得高吸湿性的纤维。

接枝聚合大都长丝上接枝共聚获得高吸湿性的纤维接枝聚合大都是非均相反应，通常是非均相反应，通常(tōngcháng)接枝反应发生在非晶区，因此接枝后纤维的力学性能只是稍有变化，而吸接枝反应发生在非晶区，因此接枝后纤维的力学性能只是稍有变化，而吸湿性、可染性有很大提高湿性、可染性有很大提高第二十九页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！2、嵌段共聚、嵌段共聚(gòngjù)法法3、改变纤维的物理结构、改变纤维的物理结构 纤维的物理结构是影响纤维亲水性的重要因素通常，水分纤维的物理结构是影响纤维亲水性的重要因素通常，水分子不能在纤维晶区扩散，仅能通过非晶区纤维中非晶区含且高，子不能在纤维晶区扩散，仅能通过非晶区纤维中非晶区含且高，纤维中存在微孔、中孔、表面粗糙，水分子容易被吸附、扩散、纤维中存在微孔、中孔、表面粗糙，水分子容易被吸附、扩散、透水、透湿，所以改变纤维截面形状，使之异形化、超细化、表透水、透湿，所以改变纤维截面形状，使之异形化、超细化、表面粗糙化、微孔化可以提高纤维的亲水性面粗糙化、微孔化可以提高纤维的亲水性4、后整理加工、后整理加工 作为纤维亲水化后整理方法，一种是将具有亲水基团的单体或作为纤维亲水化后整理方法，一种是将具有亲水基团的单体或齐聚物在纤维表面上聚合、交联，或以一层薄膜状态固着在单纤齐聚物在纤维表面上聚合、交联，或以一层薄膜状态固着在单纤维表面；另一种是将具有与纤维基质高分子有强的亲和维表面；另一种是将具有与纤维基质高分子有强的亲和第三十页，共35页。

曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 性基团的亲水性化合物在纤维表面性基团的亲水性化合物在纤维表面(biǎomiàn)吸着后，经过热处理吸着后，经过热处理使其固定在纤维表面使其固定在纤维表面(biǎomiàn)这种对纤维或织物表面这种对纤维或织物表面(biǎomiàn)亲水化整理，提高了水分子迁移能力，并且利用毛细管亲水化整理，提高了水分子迁移能力，并且利用毛细管现象增加了纤维间吸水速度现象增加了纤维间吸水速度第三十一页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！第五节第五节 纤维亲水性的检测纤维亲水性的检测一、微孔性质的检测一、微孔性质的检测 对采用物理改性方法获得的亲水性合成纤对采用物理改性方法获得的亲水性合成纤维面言，微孔是极为重要的特征亲水性纤维维面言，微孔是极为重要的特征亲水性纤维的吸水性能强弱，是由纤维内外微孔尺寸的大的吸水性能强弱，是由纤维内外微孔尺寸的大小、数量的多少、微孔间相连程度所决定的小、数量的多少、微孔间相连程度所决定的测亲水性纤维的微孔，大多需借助现代微结构测亲水性纤维的微孔，大多需借助现代微结构测量技术，如压汞法、测量技术，如压汞法、x光小角散射法、气体光小角散射法、气体吸附法、电子显微镜等。

根据测量结果，常用吸附法、电子显微镜等根据测量结果，常用孔径、孔径分布、比表面积、多孔纤维的形态孔径、孔径分布、比表面积、多孔纤维的形态(xíngtài)等微孔结构参数，来表征亲水纤维微等微孔结构参数，来表征亲水纤维微孔的性质孔的性质第三十二页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！ 二、纤维亲水性溯定二、纤维亲水性溯定 亲水性纤维具有较强的亲水性能、较快的排湿性能和较高的孔隙度等物理性质这些性质包括纤维的吸湿和吸水亲水性纤维具有较强的亲水性能、较快的排湿性能和较高的孔隙度等物理性质这些性质包括纤维的吸湿和吸水两个方面两个方面(fāngmiàn)，可用吸湿率和保水率来表示可用吸湿率和保水率来表示 (一一)吸湿率吸湿率 纤维表面和内部化学基团对气体的水的吸引或物理的吸附即称为吸湿性纤维的吸湿率，指的是单位绝干重量的纤维表面和内部化学基团对气体的水的吸引或物理的吸附即称为吸湿性纤维的吸湿率，指的是单位绝干重量的纤维，在一定温度、一定湿度的外界条件下，达到吸湿乎衡时所能吸收的水分的量，用重量百分比表示吸湿率纤维，在一定温度、一定湿度的外界条件下，达到吸湿乎衡时所能吸收的水分的量，用重量百分比表示。

吸湿率计算公式为：计算公式为：第三十三页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！(二二)保水率保水率 液态的水被纤维表面扩散和纤维内部孔隙所握住，这种特性称为液态的水被纤维表面扩散和纤维内部孔隙所握住，这种特性称为吸水性吸水性(shuǐxìng)通常吸湿性强的亲水纤维，其保水性通常吸湿性强的亲水纤维，其保水性(shuǐxìng)也较大反之，保水性也较大反之，保水性(shuǐxìng)强的亲水纤维，其吸湿性不一定强的亲水纤维，其吸湿性不一定强保水率用单位绝干重量的纤维所含有的不能用机械方法除去的强保水率用单位绝干重量的纤维所含有的不能用机械方法除去的水分，以重量百分率来表示：水分，以重量百分率来表示：第三十四页，共35页曲 水 流 觞 生 态 校 园 ！第三十五页，共35页。